双面研磨Si3N4圆柱滚子表面质量研究

为实现Si3N4圆柱滚子表面的精密加工,探究不同研磨工艺参数对试件表面粗糙度的影响规律.用双平面研磨进行单因子试验,通过粗糙度检测仪、扫描电镜对试件表面粗糙度、表面形貌进行分析.使用W5金刚石磨料、质量分数为3％的研磨液、研磨时间为30 min时,试件表面粗糙度为0.0433μm;而研磨速度为15 r/min时,表面粗糙度最小,为0.0359μm.双平面研磨中磨料粒度越小,试件表面粗糙度越低;研磨液的浓度、研磨时间、研磨速度对试件表面粗糙度的影响先减后增,合理采用研磨工艺参数,可得到高质量Si3N4圆柱滚子.     

亚铬酸铜/高氯酸铵超细复合粒子的制备与性能研究

采用搅拌研磨法制备了粒径小于０．１μｍ的亚铬酸铜超细粒子,然后在研磨腔内使高氯酸铵（ＡＰ）与亚铬酸铜超细粒子复合。复合粒子的形成,增加了亚铬酸铜与高氯酸铵的接触面积、提高了粒子的分散性及均匀性,使亚铬酸铜催化作用增强,ＡＰ的分解温度降低,进而使含ＡＰ复合推进剂的燃速提高。     

斯蒂芬酸铅的微纳米化及性能研究

采用微乳液法合成出平均粒度在10~20μm之间的斯蒂芬酸铅(W-LTNR),在合成LTNR过程中,加入适量研磨珠制备出平均粒度在5μm以下的细化LTNR样品(Y-LTNR)。通过电子显微镜和激光粒度测试仪对细化前LTNR、W-LTNR及Y-LTNR样品晶体形貌和粒度进行分析,采用差示扫描量热分析仪(DSC)和真空安定性测试仪,测试了3种LTNR样品的热性能和5s爆发点。结果表明,3种LTNR样品的DSC分解峰温度基本保持一致;相比细化前LTNR,高能冷却研磨后样品(Y-LTNR)活化能有所提高,5s爆发点温度略有提高,热感度有所降低。     

一种用于转子球表面高精度测量系统的研究

提出一种新转子球表面测量技术,用光强调制式的单光纤传感器作为测量元件,相应的灵敏度为2.5mv/μm,对该系统进行测试(在0～100μm之内)结果为精度等级优于1%,重复性优于0.5%,设计一种适用于转子表面测量的系统其测量精度达到0.005μm,以直径为38mm的实心转子球为例介绍了整个系统的组成及其工作过程,给出两种有用转子表面图形绘制法-墨克脱投影法和三维表面重现法,并给出了本转子的测量三维表面图.然后用此数据得到了一些对预测转子的某些动力学性能很有用的参数.     

溶剂浸析法制备硝化棉基微孔球形药

为简化硝化棉基微孔球形药的制备工艺,使内部孔结构更加均匀,研究了一种新的制备工艺——溶剂浸析法。改变溶剂蒸馏工艺后期的溶剂驱除方式,由升温蒸馏方法改为水溶液常温浸析方法,并与溶剂蒸馏法工艺进行对比。探讨了两种工艺参数对球形药形貌、粒径、内部孔结构的影响。用扫描电镜及Hope Image软件表征了硝化棉基微孔球形药的结构。结果表明,用溶剂浸析法工艺制备的硝化棉基微孔球形药表面光滑,粒径主要集中在20μm左右,球形度为0.89,比溶剂蒸溶法提高约20%,孔隙率为92%,比溶剂蒸溶法提高约10%。溶剂浸析法工艺制备的硝化棉基微孔球形药内部孔结构分布更均匀。     

化学机械抛光中背垫对硅片表面接触压强分布及宏观表面形貌的影响

为了获得单晶硅片化学机械抛光过程中背垫对接触压强分布的影响规律，建立了有背垫抛光过程的接触力学模型和边界条件，利用有限元方法进行了有背垫时的接触压强分布的计算与分析，并利用抛光实验对计算结果进行了验证，获得了硅片与抛光垫的接触表面压强分布形态，以及背垫的物理参数对压强分布的影响规律。结果表明，在有背垫时接触压强的分布仍存在不均匀性，而且在硅片外径邻域内接触压强最大，这导致了被加工硅片产生平面度误差与塌边。增加背垫的弹性模量和泊松比，可以改善接触表面压强分布均匀性，使硅片有效区域的平面度形貌变得更好。     

提高轻合金材料表面耐磨损性能的多层结构涂层

欧洲专利EPl548153中公布了意大利研究人员开发的可用于提高Al、Ng或Ti等轻合金材料表面耐磨损能力的多层结构涂层的制备方法。该工艺包括：1）采用热喷涂技术在材料表面沉积一层20～600μm厚的金属陶瓷涂层；2）采用研磨或热处理方法对材料表面进行精加工；3）再在第一层涂层表面采用气相沉积方法沉积一层1～10μm厚的氮化物层或碳涂层。第一层涂层一般采用其中分散有碳化物、氧化物或氮化物硬颗粒的金属基复合材料；     

SiC-Fe磁性研磨粒子的制备工艺和研磨性能研究

采用烧结法制备SiC-Fe磁性研磨粒子,探究烧结温度和升温速度对其研磨性能的影响,确定合理的磁性研磨粒子制备工艺参数。通过对磁性研磨粒子进行能谱分析,结合钛合金板件磁力研磨试验,来评价磁性研磨粒子的研磨性能。结果表明,当烧结温度达到1 150℃、升温速度为(3~4)℃/min、保温150 min时,Si粒子在铁基体表面的附着状态较好,磁性研磨粒子表面切削刃突显,在研磨钛合金板件时,能够使表面粗糙度降至0.13μm,完全去除原始表面缺陷和加工纹理,改善表面质量,提高加工效率。在烧结法制备SiC-Fe磁性研磨粒子的过程中,烧结温度和升温速度直接影响Fe和SiC粒子间的黏合量和黏合深度,继而影响研磨量和研磨效率。     

机械研磨制备球形超细CL-20

选用三种不同密度的研磨球,采用物理研磨法制备了球形超细CL-20颗粒,介绍了研磨细化装置的工作原理,分析了研磨球密度和研磨时间对超细CL-20的平均粒度、粒度分布和球形度的影响; 并对球形超细CL-20的性能进行了测试。结果表明,采用低密度球研磨所得超细CL-20呈类球形,机械感度显著降低,热稳定性优于原料CL-20,研磨前后CL-20同为ε-型,晶型保持不变; 高密度研磨球仅对物料细化作用明显,低密度研磨球细化物料的同时对物料圆滑效果良好,所得球形度可达0.9,粒度均匀,分布集中。     

纳米β-Cu的制备及其对超细AP的催化性能

采用湿法机械研磨法制备了纳米2,4-二羟基苯甲酸铜(β-Cu)。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)表征了β-Cu颗粒的结构、粒径及形貌。同时,研究了纳米β-Cu对高氯酸铵(AP)的催化性能。结果表明,β-Cu颗粒粒径约为100 nm,呈类球形。DSC分析表明,纳米β-Cu对6μm和1μm超细AP具有显著的催化作用,可使二者的高温分解峰温分别降低至373.1℃和351.2℃;表观分解热分别增加至1529 J·g-1和1513 J·g-1;反应速率常数分别提高近10倍。相比6μm AP,纳米β-Cu对1μm AP具有更好的催化效果,使其高温分解峰温更低,反应速率常数更大。     

基于“回”型阴极屏蔽板的平面电铸件厚度分布均匀性研究

为进一步提高大面积平面电铸件厚度分布的均匀性,提出一种改进型电铸工艺——阴极加设“回”字型屏蔽板并做周向等幅平面运动,并对此进行了数值分析与实验研究。研究结果表明：“回”字型屏蔽板结构参数与位置参数对阴极电流密度分布有很大影响,采用改进型电铸工艺能显著改善电铸层厚度的分布特性,基于新工艺制备约为100 μm厚的电铸层（大小70 mm×70 mm） 的厚度差小于8%.     

MEMS器件用低表面应力SOI材料的制备及应用

利用改进的BGSOI工艺成功制备低表面应力的厚膜SOI晶片,并表征晶片的显微结构、界面和表面应力。研究结果显示:晶片的各层区域分明,界面平整,上层硅厚度为76.5μm,SiO2埋层厚度为0.865μm;晶片键合良好,有效键合面积大于95%,键合强度大于13.54 J/m2;表面应力小于12.6 MPa,已成功制作出微加速度计。     

光学非球面超精密磨削的微振动对成形精度影响研究

轴对称非球面光学元件超精密磨削加工过程中砂轮的不平衡量和机床主轴引起的微振动直接影响工件成形精度及粗糙度。通过分析磨削过程中产生的微振动现象轴对称非球面光学元件超精密磨削加工过程中砂轮的不平衡量和机床主轴引起的微振动直接影响工件成形精度及粗糙度。通过分析磨削过程中产生的微振动现象建立了砂轮轴和磨床主轴微振动引起的非球面球面半径偏差的数学模型,研制了高精度微振动动态测量装置,测量精度达0.02 μm. 针对研制的大口径超精密非球面磨削机床分析测量了砂轮轴转速和磨床主轴转速、砂轮轴和磨床主轴的静压轴承油压对砂轮轴和磨床主轴的径向微振动和轴向微振动的影响,确定了使该磨床砂轮轴和磨床主轴微振动量最小时的砂轮轴转速和静压轴承油压以及磨床主轴转速和静压轴承油压的工艺参数,利用该参数加工的500 mm口径的非球面面型精度小于4 μm.     

基于光滑粒子流体动力学法单颗磨粒超声辅助磨削陶瓷材料的磨削力仿真研究

为了揭示轴向超声振动对磨削SiC陶瓷、Al₂O₃陶瓷的磨削力影响机制,利用光滑粒子流体动力学（SPH）法对单颗金刚石磨粒磨削SiC陶瓷、Al₂O₃陶瓷的磨削力进行仿真,提出在单颗磨粒模拟磨削中应将平均未变形切屑厚度作为磨削深度。通过分析轴向超声振动振幅与磨粒速度对平均未变形切屑厚度的影响,发现平均未变形切屑厚度随着超声振动振幅的增加而减小、随着磨粒速度的降低而减小。仿真结果表明：与普通磨削（CG）相比,轴向超声振动能够有效降低磨削力;随着超声振动振幅的增加磨削力降低比率增大;在相同磨削参数下,磨粒切削SiC陶瓷时磨削力大于切削Al₂O₃陶瓷的磨削力。     

碳纤维复合材料构件干磨削砂轮研制及其加工性能研究

碳纤维复合材料(CFRP)具有硬度高、各向异性、非均质的特性,是典型的难加工材料之一,磨削中极易发生分层和砂轮堵塞现象.结合碳纤维/环氧树脂复合材料构件干磨削的加工需求,研制了磨料群可控排布超硬磨粒电镀砂轮.并以常规单层电镀砂轮为参照,对碳纤维/环氧树脂复合材料进行了干磨削加工试验.结果表明:新型的磨料群可控排布砂轮在...     

增益钳制式850nm波长超辐射发光二极管设计研究

为了提高超辐射发光二级管的光谱宽度和出光功率,设计了外延片有源区非均匀阱宽三量子阱结构和波导区非对称大光腔结构。在器件结构设计方面,利用增益钳制理论提出了器件新结构,设计了多波长增益钳制系统;在器件制备方面,采用纳米压印技术在器件脊形台面上制作了多波长表面分布式反馈钳制系统纳米柱。制备的器件泵浦区脊形条长350 μm,吸收区长250 μm, 台宽5 μm,台高1 μm,在工作电流为160 mA时,室温连续输出功率14.63 mW,中心波长848.7 nm, 半峰宽22 nm. 这种新结构设计增益了器件非中心波长,抑制了中心波长法布里-珀罗振荡,同时实现了器件中心波长法布里-珀罗增益钳制。     

国内外碳化硅功率器件发展综述

对国内外碳化硅(Silicon Carbide,SiC)单晶衬底技术、外延片技术、功率器件性能特点进行了归纳分析,指出SiC功率器件产品在应用中面临的问题:SiC功率器件驱动技术和保护技术尚不成熟、电磁兼容问题未完全解决和应用的电路拓扑不够优化等.针对这些问题应从以下几个方面着手发展:降低单晶衬底和外延片材料成本、降低SiC器件在高温下的损耗和开发新的适合SiC功率器件的封装技术.     

氮氧化硅薄膜红外吸收特性的研究

利用等离子体增强化学气相沉积法沉积氮氧化硅(SiOxNy)薄膜,通过X射线光电子能谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、椭偏仪等表征技术,研究不同N2O与NH3流量比R条件下薄膜的组分、光学常数及红外吸收特性.研究结果表明:随着流量比R的增加,SiOxNy薄膜中O的相对百分含量提高,N含量降低,而Si含量基本不变;薄膜由于Si-...     

RDX对改性单基发射药燃烧性能的影响

为提高单基发射药(硝化棉/二硝基甲苯/邻苯二甲酸二丁酯/二苯胺,NC/DNT/DBP/DPA)的能量,在单基发射药中加入不同含量(5%、10%、15%、20%)、不同粒度(0.2,3.7,7.6,100.0μm)的黑索今(RDX),制备并得到改性单基发射药。通过密闭爆发器实验研究了RDX含量、粒度对改性单基发射药燃烧性能的影响规律。实验结果表明:在RDX粒度为7.6μm时,改性单基发射药的燃速随RDX含量的增加先降低再升高,在RDX含量为10%附近存在一个最小值;在50~p_(dpm)MPa(p_(dpm)为最大压力陡度所对应的压力值),改性单基发射药的燃速压力指数平均值均大于1。当RDX含量为5%时,改性单基发射药的燃速随RDX粒度的减小而减小;在50~p_(dpm)MPa,粒度为0.2,3.7μm的RDX改性单基发射药的燃速压力指数平均值均小于1,粒度为7.6,100.0μm的RDX改性单基发射药的燃速压力指数平均值均大于1。